La intensificación de la urbanización está cambiando las capacidades de suministro y los niveles de demanda de los servicios ecosistémicos (SE), y su desajuste se ha convertido en un problema importante para el desarrollo sostenible de las áreas urbanas. En este estudio, se cuantificaron los cambios espaciotemporales de tres servicios ecosistémicos (provisión de alimentos, secuestro de carbono, recreación) y se identificaron los desequilibrios entre su suministro y demanda en el condado de Vilnius (Lituania) entre 2000 y 2020. La transformación del uso del suelo más significativa fue el aumento de tierras forestales y urbanizadas a expensas de tierras agrícolas. La menor oferta y la mayor demanda de alimentos, secuestro de carbono y recreación al aire libre se encontraban en el centro urbano. La proporción de tierras urbanas tuvo un impacto negativo en la provisión de servicios ecosistémicos durante el período de estudio, afectando notablemente el suministro de alimentos. Los indicadores de urbanización, como la densidad de población y el área de tierras urbanas, mostraron una relación negativa con la provisión de servicios ecosistémicos. El equilibrio entre la oferta y la demanda cambió durante el período 2000-2020: el crecimiento de los suburbios llevó a que las áreas de suministro se distanciaran de la ciudad, y el área de la demanda intensa aumentó. Los resultados del estudio destacan la importancia de la escala espacial para determinar el impacto de la urbanización en las funciones ecosistémicas.